Випробування насосної установки з двома паралельно і послідовно працюючими відцентровими насосами

І. Мета роботи

1. Визначити загальні напірні характеристики Н = ƒ (Q) двох паралельно і

послідовно працюючих насосів за результатами окремих і сумісних випробувань.

2. Встановити зв'язок між цими характеристиками і напірними характеристиками Н = ƒ (Q) окремо працюючих насосів.

ІІ. Основні відомості про стенд для випробувань насосної установки з двома

паралельно і послідовно працюючими відцентровими насосами

1. Схема стенда приведена на рис. 8.1.

2. Насоси: № 1 – марка КМ 20/18, n =2900 об/хв.

№ 2 – марка КМ 20/18, n =2900 об/хв.

34

3. Електродвигуни: №1 – марка 4 АХ80А2, n =2900 об/хв.

№2 – марка 4АХ80А2, n =2900 об/хв.

Потужність N = 1,5 кВт

4. Відстань по вертикалі між точками рідини, те тиск відповідає показам манометра і вакуумметра – Z_ВИМ - м;

5. Діаметри всмоктувальних трубопроводів - d_В = м;

6. Діаметри з’єднувального, напірного і загального трубопроводів - d _Н = м;

ІІІ. Основні залежності для визначення параметрів насосів

Для діючої в лабораторії (05) насосної установки формула визначання напору має вигляд

Н = (Р_М + Р_V) / γ + ( )/ 2 g + Z_ВИМ, (8.1)

де Р_{М –} покази манометра (М₃), що встановлений на загальному напірному трубопроводі; Р_V - покази вакуумметра (V), що встановлений на трубопроводі перед насосом; γ –питома вага води; V_Н і V_В – швидкість руху води, відповідно в загальному напірному трубопроводі і в трубопроводі перед насосом, м/с; g – прискорення вільного падіння, м/с ²; Z_ВИМ – відстань по вертикалі між точками рідини, де тиск відповідає показам манометра і вакуумметра, м.

1. Напір окремо працюючого насоса

Так як внутрішні діаметри всмоктувального і загального напірного трубопроводів однакові, тобто d_В = d _Н, тоді V_Н = V_В, , а формула для визначення напору приймає такий вигляд

Н = (Р_М + Р_V) / γ + Z_ВИМ,. (8.2)

2 Загальний напір паралельно працюючих насосів.

Приймаємо, що обидва насоси мають близькі характеристики Н = ƒ (Q) , а гідравлічні втрати в трубопровідних комунікаціях мало відрізняється один від одного. Тоді при однакових внутрішніх діаметрах всмоктувальних трубопроводів і загального трубопровода (d_В = d _Н) загальний напір паралельно працюючих насосів можна визначити за такою формулою

Н_1,2 = + + Z_ВИМ = + +Z_ВИМ ,(8.3)

0,5 V_H =V_B , тому що Q = Q₁ + Q₂ = 2Q₁ = 2Q₂ ,

де Q – витрати води в загальному напірному трубопроводі; Q₁ – подача насоса №1; Q₂ – подача насоса №2.

3. Загальний напір послідовно працюючих насосів

Так як внутрішні діаметри всмоктувального і загального напірного трубопроводів однакові, тобто d_В = d_Н , тоді V_В =V_Н , формула для визначення загального напору має вигляд ₌ (Р_М + Р_V) / + Z _ВИМ.

ІV. Методика проведення досліджень.

V. Зняття напірних характеристик окремо працюючих насосів

Розрахунок напірної характеристики насоса №1 і №2 за даними вимірювань проводимо в табл. 8.1. і 8.2.

Таблиця 8.1-Розрахунок напірної характеристики насоса №1

№ з/п	Найменування величини	Одиниці виміру	№ досліду
			1	2	3	4	5	6	7	8
1	Подача насоса Q	л/с
2	Покази манометра PМ	кгс/см2
3	Покази вакуумметра PV	кгс/см2
4	Напір насоса H1	м

Таблиця 8.2- Розрахунок напірної характеристики насоса №2

№ з/п	Найменування величини	Одиниці виміру	№ досліду
			1	2	3	4	5	6	7	8
1	Подача насоса Q	л/с
2	Покази манометра PМ	кгс/см2
3	Покази вакуумметра PV	кгс/см2
4	Напір насоса H2	м

VI. Зняття напірної характеристики двох паралельно працюючих насосів

Розрахунок сумарної напірної характеристики двох паралельно працюючих насосів за даними вимірювань проводимо в табл. 8.3.

паралельно працюючих насосів
№ з/п	Найменування величини	Одиниці виміру	№ досліду
			1	2	3	4	5	6	7
1	Сумарна подача насосів Q1+2	л/с
2	Покази манометра PМ	кгс/см2
3	Покази вакуумметра PV	кгс/см2
4	Швидкість VH	м/с
5	0,75 · V2Н / 2g	м
6	Напір насоса H 1+2	м

Таблиця 8.3-Розрахунок параметрів сумарної напірної характеристики двох

VIII. Зняття напірних характеристик двох послідовно працюючих насосів

Розрахунок сумарної напірної характеристики двох послідовно працюючих насосів за даними вимірювань проводимо в табл. 8.4.

Таблиця 8.4-Розрахунок параметрів сумарної напірної характеристики

двох послідовно працюючих насосів

№ з/п	Найменування величини	Одиниці виміру	№ досліду
			1	2	3	4	5	6	7
1	Сумарна подача насосів Q1,2	л/с
2	Покази манометра PМ	кгс/см2
3	Покази вакуумметра PV	кгс/см2
4	Сумарний напір Н1+2	м

VIII. Експериментальні напірні характеристики окремо працюючих насосів №1 і №2 – Н₁ = ƒ (Q₁), Н₂ = ƒ (Q₂) і при паралельній і послідовній роботі будуємо на рис 8.2 суцільними лініями (Н_1,2 = ƒ (Q₁₊₂), Н₁₊₂ = ƒ (Q _1,2)).

Напір Н, м

Подача Q,, л/с

Рис. 8.2- Сумарна напірна характеристика двох паралельно і послідовно

працюючих насосів

Аналізують одержані результати і роблять висновки про відповідність сумарних напірних характеристик фактичних з теоретичними.

ІХ. Висновки

Питання і завдання для самоперевірки.

1. Мета і послідовність проведення лабораторної роботи.

2. Чому при паралельній роботі насосів їх напори повинні бути однаковими ?

3. Якою засувкою на лабораторній установці регулюється режим сумісної

роботи насосів ?

4. Як одержують сумарну напірну характеристику двох однакових паралельно працюючих насосів дослідним шляхом ?

5. В яких умовах застосовують послідовне з’єднання відцентрованих насосів?

6. З якою метою насоси з’єднують паралельно ?

7. Як зміниться подача насосної станції при приєднані ще одного насоса на

паралельну роботу ?

8. З якою метою насоси з’єднують послідовно ?

9. Як будується сумарна напірна характеристика двох послідовно працюючих

насосів ?

10. Чому при паралельній роботі насосів, насоси можуть виключитись незалежно один від одного, а при послідовній – тільки один за одним ?

11. Що відбувається, якщо при паралельній роботі насосів гідравлічні опори

ліній від напірних патрубків до загального напірного трубопровода будуть

різними ?

Свердловинні відцентрові насоси:

а - з трансмісійним валом; б - з погружонним агрегатом;

1 - сітка на всмоктуючому патрубку; 2 - насос; 3 - водопідйомна напірна труба;

4 - обсадна труба свердловини; 5 - підпірна рама; 6 - електродвигун;

7 - манометр; 8 - напірний патрубок; 9 - засувка;

10 - силовий кабель; 11 - відмітка динамічного рівня води.

Горизонтальний відцентровий насос консольного типу - К:

1 - всмоктуючий патрубок: 2 - пробки отворів для підключення вимірювальних приладів; 3 - робоче колесо; 4-пробка отвору для затоки і підключення вакуум-насоса, 5 - напірний патрубок; 6 - корпус насоса; 7-кронштейн; 8 - грундбукса;

9 - захисна втулка; 10 - набивання сальника; 11 - кришка сальника; 12-вал; 13-кульковий підшипник; 14і 17 - розпірні втулки; 15 - щуп; 16 - корпус підшипників з масляною ванною, 18 та 19 - напівмуфти; 20 - шпонка; 21-кришка підшипника; 22 - станина; 23 - кільце гідроуплотненія; 24 - корпус сальника; 25 - захисні кільця; 26 - пробка; 27 - кришка; 28-гайка; 29-шпонка; 30 - розвантажувальні отвори; 31 - ущільнюючі кільця.

Горизонтальний відцентровий насос з двох стороннім входом житкості на робоче колесо - Д:

1-радіально-упорний підшипник; 2 і 15-радіальні підшипники ковзання; 3-корпус сальника; 4-гідравлічне ущільнення ; 5-грунтбукса; 6 - захисно підпірна втулка; 7-трубка гідравлічного ущільнення; 8-кришка корпусу насоса; 9-полуспіральни підвід; 10-захисно-ущільнююче кільце; 11-робоче колесо; 12-шпонка; 13-пробка отвору для затоки або підключенняня вакуум-насоса; 14-вал; 16-корпус підшипника; 17-напівмуфти; 18-гумові втулки; 19-шпонки; 20-масляна ванна; 21-кільце гідроущільнення; 22-спіральний відведення; 23-кронштейн; 24-рухоме кільце ; 25-кришка; 26-внутрішній диск з маточиною; 27-лопатка; 28-зовнішній диск.

Список використаної літератури

1. Лысов К.И. Эксплуатация мелиоративных насосных станций/ К.И.Лысов, А.И.Чаюк, Г.Е.Мускевич.- М.: Агропромиздат, 1988.-255 с.

2. Рычагов В.В. Насосы и насосные станции/ В.В.Рычагов, М.М.Флоринский. 4-е изд.М.:Колос, 1975.-416 с.

3. Холоменюк М.В. Нососні та вентиляторні установки: Навч. посібник/ М.В.Холоменюк. – Дніпропетровськ: НГУ, 2005. – 330 с.

4. Чебаевский В.Ф. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок/В.Ф. Чебаевский, К.П.Вишневский, Н.Н.Накладов.-М.:Колос, 2000.-376 с.

5. Холоменюк М.В., Ткачук А.В., Онопрієнко Д.М.Гідравлічні та аеродинамічні машини/М.В.Холоменюк, А.В.Ткачук, Д.М. Онопрієнко.-Херсон: ОЛДІ-ПЛЮС, 2013.-356с.